JP2022133756A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022133756A JP2022133756A JP2021032632A JP2021032632A JP2022133756A JP 2022133756 A JP2022133756 A JP 2022133756A JP 2021032632 A JP2021032632 A JP 2021032632A JP 2021032632 A JP2021032632 A JP 2021032632A JP 2022133756 A JP2022133756 A JP 2022133756A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- discrimination
- unit
- circuit
- circuit pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/528—Geometry or layout of the interconnection structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
- H01L22/32—Additional lead-in metallisation on a device or substrate, e.g. additional pads or pad portions, lines in the scribe line, sacrificed conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/5226—Via connections in a multilevel interconnection structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/544—Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
- H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
- H01L2223/54426—Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
- H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
- H01L2223/54433—Marks applied to semiconductor devices or parts containing identification or tracking information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Geometry (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明の実施形態は、半導体装置及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.
半導体装置の製造方法には、エッチング、堆積工程等の半導体装置を形作る工程の他、配線、ビア、コンタクト等のための溝や穴が形成された層間絶縁膜を観察する、あるいは配線等が形成された配線層を観察する観察工程が含まれる。観察工程では、例えば光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、意図しないパーティクルの飛散有無など、製造上の問題の有無を確認する。製造上の問題となる箇所が見つかった場合、その位置情報は歩留まり改善等のために重要な情報となる。しかしながら、基板上に同一のパターンが繰り返し形成されている場合、観察により取得された画像が設計データ上のどの部分に対応するかを判断するのが難しいことがある。 Semiconductor device manufacturing methods include processes such as etching and deposition processes for forming semiconductor devices, observation of interlayer insulating films in which grooves and holes for wiring, vias, contacts, etc. are formed, and formation of wiring, etc. An observation step of observing the wiring layer formed by the wiring layer is included. In the observation step, for example, an optical microscope or a scanning electron microscope (SEM) is used to confirm the presence or absence of manufacturing problems such as the presence or absence of unintended scattering of particles. If a manufacturing problem is found, its positional information becomes important information for yield improvement and the like. However, when the same pattern is repeatedly formed on the substrate, it may be difficult to determine which part of the design data the image obtained by observation corresponds to.
一つの実施形態は、観察画像上の位置と設計データ上の位置とを容易に対応付け可能な半導体装置及びその製造方法を提供する。 One embodiment provides a semiconductor device and a method of manufacturing the same that can easily associate a position on an observation image with a position on design data.
一つの実施形態によれば、少なくとも一方向に繰り返し配置される複数の単位パターンを含む回路パターンと、その回路パターン内に設けられ、単位パターンの判別を可能にする判別パターンとを含む、半導体装置が提供される。 According to one embodiment, a semiconductor device includes a circuit pattern including a plurality of unit patterns repeatedly arranged in at least one direction, and a discrimination pattern provided in the circuit pattern and capable of discriminating the unit pattern. is provided.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一または対応する部材または部品については、同一または対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的とせず、したがって、具体的な厚さや寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定されてよい。 Non-limiting exemplary embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings. In all the attached drawings, the same or corresponding members or parts are denoted by the same or corresponding reference numerals, and overlapping descriptions are omitted. Also, the drawings are not intended to show the relative proportions between members or parts, so specific thicknesses and dimensions may be determined by one of ordinary skill in the art in light of the following non-limiting embodiments.
図1を参照しながら、実施形態による半導体装置が有する回路パターンの一例について説明する。本実施形態における半導体装置は、限定はされないが例えば、半導体記憶装置であってよい。また、回路パターンとしては、同一の形状を有する複数の単位パターンが一方向に繰り返して配列されて形成される回路パターンが例示される。本実施形態における回路パターンは、半導体装置の製造工程において観察画像を取得した際に、その観察画像に現れる図形を対象としている。従って、観察画像は、半導体基板の上面から取得した画像を想定している。また、回路図上で素子に接続している配線の形状も、回路図上で素子に接続していない配線の形状も、観察画像に現れるため、回路パターンの対象となる。また、後述するように、回路パターンは配線に限らず、観察画像に現れる溝や穴でも構わない。そのような回路パターンが形成される回路や半導体装置の例については、後に説明する。 An example of a circuit pattern included in the semiconductor device according to the embodiment will be described with reference to FIG. The semiconductor device in this embodiment may be, but not limited to, a semiconductor memory device. As the circuit pattern, a circuit pattern formed by repeatedly arranging a plurality of unit patterns having the same shape in one direction is exemplified. The circuit pattern in this embodiment is intended for a figure appearing in an observed image obtained in the manufacturing process of a semiconductor device. Therefore, an observation image is assumed to be an image obtained from the upper surface of the semiconductor substrate. In addition, since the shape of the wiring connected to the element on the circuit diagram and the shape of the wiring not connected to the element on the circuit diagram also appear in the observation image, they are the target of the circuit pattern. Further, as will be described later, the circuit pattern is not limited to wiring, and may be grooves or holes appearing in the observed image. Examples of circuits and semiconductor devices in which such circuit patterns are formed will be described later.
図1(a)は、単位パターンを模式的に示す上面図であり、図1(b)は、複数の単位パターンにより形成された回路パターンを模式的に示す上面図であり、図1(c)は、本実施形態による半導体装置1が有する回路パターンを模式的に示す上面図である。単位パターン、回路パターン、及び判別パターンは、例えば絶縁膜上に金属や導電性の多結晶シリコンなどの導電材料で形成された配線を含む。換言すると、単位パターン、回路パターン、及び判別パターンは、半導体装置1中の同じ層に形成された配線であってよい。
FIG. 1(a) is a top view schematically showing a unit pattern, FIG. 1(b) is a top view schematically showing a circuit pattern formed by a plurality of unit patterns, and FIG. ) is a top view schematically showing a circuit pattern of the
図1(b)に示すように、図1(a)に示す単位パターン10がX方向に繰り返して配列されて回路パターン12が形成されている。単位パターン10は、半導体記憶装置としての本実施形態による半導体装置1の例えば一つのカラム(又はロウ)に対して形成される配線パターンであってよい。図示の例では、単位パターン10は、Y方向に延びる複数のライン10Aと、同じくY方向に延びるもののライン10Aよりも短いライン10Bと、ライン10Bをライン10Aに接続する接続部10Cとを含んでいる。単位パターン10は例えば一つのカラム(又はロウ)に対して形成され、カラム(又はロウ)が繰り返し設けられる。単位パターン10が繰り返し配置されて、回路パターン12が形成されている。
As shown in FIG. 1B, a
本実施形態における回路パターン120は、図1(c)に示すように、回路パターン12に加えて判別パターン14を有している。図示の例では、判別パターン14は4種類の判別図形14A,14B,14C,14Dを有している。判別図形14Aは、Y方向に連続的に延びるラインであり、判別図形14B~14Dは、Y方向の長さが異なる複数のラインの組み合わせである。このように判別図形14A~14Dは互いに異なる形状を有しており、したがって各々を区別することが可能である。また、判別図形14A~14Dは、4つの単位パターン10の各々の空白領域BA(図1(a))に順次設けられ、そのため、この順にX方向に沿って配列されている。ここで、空白領域BAは、ラインなどの回路要素が形成されておらず、回路パターンを構成する配線層の下地層もしくは回路パターンを構成する配線層と同層の絶縁膜が比較的広い範囲で露出した領域である。また、図示を省略しているが、単位パターン10は、図中の左側及び右側にも繰り返して配置されており、これらの単位パターン10に対しても判別図形14A~14DがX方向に沿ってこの順に周期的に配列されている。
The
回路パターン120は予め設計データにより生成され、各単位パターン10及び判別図形14A~14Dの位置は、設計データ上で所定の座標基準点(例えばアライメントマーク)を原点とする座標で特定され得る。また、回路パターン120は、設計データに基づいて作製されたフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー工程により、例えば、絶縁膜にトレンチ等を形成し、トレンチ等を金属などの導電材料で埋め込み、化学機械研磨(CMP)法により絶縁膜上の導電材料を除去するダマシン法により形成されてよい。また、金属や導電性の多結晶シリコンなどの導電材料の薄膜の堆積工程と、設計データに基づいて作製されたフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー工程と、エッチング工程とによって回路パターン120を形成する反応性イオンエッチング(RIE)法を用いてもよい。
The
なお、回路パターン12内の単位パターン10は、判別図形14A~14Dをそれぞれ含むことにより、同一の形状を有しなくなる。このため、同一形状の単位パターンが繰り返し配列される回路パターンが存在しないことともなる。そこで、ここでは、同一形状の単位パターンが繰り返し配列される回路パターンとは、単位パターンの判別を可能とする判別パターンが無ければ、表面観察手段により単位パターンを個別に判別できないパターンを言うものとする。
It should be noted that the
また、回路パターン12内の単位パターン10の形状は、製造プロセスにおける誤差の範囲内で同一であればよい。図面においては、例えば判別図形14A~14Dは直角の角部を有しているが、現実には、製造プロセス(エッチング)によっては、丸みを帯びた角部を有してよい。
Moreover, the shape of the
次に、図2を参照しながら、回路パターン120により奏される効果について説明する。図2は、本実施形態による半導体装置1の回路パターン120の効果を説明する図である。具体的には、図2(a)は、比較例としての回路パターン12を有する半導体基板を模式的に示す上面図であり、図2(b)は、回路パターン120を有する半導体基板を模式的に示す上面図である。図2(a)及び(b)においては、表面観察手段としての走査型電子顕微鏡(SEM)により回路パターン12及び120を撮像するときの撮像範囲(視野)IRを示している。すなわち、撮像範囲IR内の形状が、一枚の画像データとして取得される。
Next, the effect produced by the
SEMを用いて回路パターン12をいわゆるdie-to-die方式で観察した結果、パーティクルPCLが検出された場合、図2(a)に示すように、SEMの画像データにはパーティクルPCLを有する回路パターン12の画像が表示される。このとき、パーティクルPCLは実際には位置Ptにあるにもかかわらず、die-to-die方式によって「パーティクルPCLが位置Pfにある」という座標情報が示される場合がある。このようなずれは、例えば、SEM内で被測定対象としての基板を保持するステージの移動に伴う誤差などにより生じ得る。この場合、パーティクルPCLが実際に存在する位置Ptの設計データ上での位置を特定しようとしても、回路パターン12では単位パターン10が繰り返されているため、どの単位パターン10の近傍に位置Ptが存在するかを判別するのは容易ではない。
When particle PCL is detected as a result of observing the
しかし、本実施形態によれば、図2(b)に示すように、回路パターン120は判別パターン14を有しており、判別図形14A~14Dは各々形状が異なる。従って、SEMの画像データより、パーティクルPCLの位置Ptの近傍には、判別図形14Bが存在することが把握される。このため、die-to-die方式により示されたパーティクルの位置Pfの座標が、実際にパーティクルPCLが存在する位置Ptの設計データ上の座標とずれていたとしても、判別図形14Bの座標に基づいて補正できる。そうすると、パーティクルPCLの設計データ上での位置を特定することが可能となる。すなわち、判別パターン14があるため、SEMにより取得された画像データと設計データとのマッチングが容易になり、設計データ上でパーティクルPCLの位置を求めることが可能となる。
However, according to this embodiment, as shown in FIG. 2B, the
なお、判別図形の種類数は、単位パターン10の繰り返し数と等しくなくてもよい。例えば、単位パターン10の各々に判別図形を付与することなく、一つおき、二つおき、又はそれ以上の間隔で判別図形を付与してもよい。これにより、用意されるべき判別図形の種類数を低減することができ、更には判別図形の各々の形状を明確に相違させることが可能となる。
It should be noted that the number of types of discrimination figures does not have to be equal to the number of repetitions of the
また、用意されるべき判別図形の種類数は、所定の撮像範囲や撮像倍率において、SEM画像の全体で捉えられる単位パターンの数に基づいて決定されてよい。例えば、X方向に繰り返し配置される各単位パターンの幅(繰り返しピッチ)が400nmであり、SEMの撮像範囲IRの幅が基板上で9μmに相当する場合、SEM画像には22個の単位パターン10が捉えられ得る。このとき、異なる形状を有する22種類の判別図形が用意され、22個の単位パターン10にそれぞれ付与されてよい。この場合、異なる形状を有する22種類の判別図形が周期的に配列されて、すべての単位パターン10が判別図形を有することとなる。また、異なる形状を有する11種類の判別図形が用意され、単位パターン10の一つおきに付与され、一つおきに判別図形が付与された22個の単位パターン10が周期的に配列されてよい。また、異なる形状を有する例えば8種類の異なる判別図形が用意され、単位パターン10の二つおきに付与され、二つおきに判別図形が付与された22個の単位パターン10が周期的に配列されてもよい。さらには、三つ以上おきの単位パターン10に判別図形が設けられてもよい。
Also, the number of types of discrimination figures to be prepared may be determined based on the number of unit patterns that can be captured in the entire SEM image in a predetermined imaging range and imaging magnification. For example, when the width (repetition pitch) of each unit pattern repeatedly arranged in the X direction is 400 nm and the width of the imaging range IR of the SEM corresponds to 9 μm on the substrate, 22
また、用意されるべき判別図形の種類数は、die-to-die方式にて生じ得る位置誤差(上述の例で言えば位置Ptと位置Pfの差)を考慮して決定してよい。die-to-die方式にて生じ得る位置誤差は、例えば0.5μm~2μmと考えられるが、仮に1.5μmであり、単位パターン10の幅が400nmである場合、3種類の判別図形が用意されればよい。これによれば、die-to-die方式により示された位置Pfの近傍の判別図形の位置が分かり、したがって実際の位置Ptを特定することができる。同様に、位置誤差が1.5μmであり、繰り返しピッチが80nmの場合には、13種類の判別図形が用意されればよく、繰り返しピッチが40nmの場合には、25種類の判別図形が用意されればよい。また、位置誤差が1.5μmの場合、その値より小さく、その半分よりも大きい、例えば1μmごとに判別図形が配置されれば、die-to-die方式により示されたパーティクルPCLの位置Pfを補正し、実際の位置Ptを特定することが可能となる。
Also, the number of types of discriminant patterns to be prepared may be determined in consideration of the positional error that may occur in the die-to-die system (the difference between the position Pt and the position Pf in the above example). The position error that can occur in the die-to-die method is considered to be, for example, 0.5 μm to 2 μm, but if it is 1.5 μm and the width of the
なお、SEMの撮像倍率は、回路パターン12の幅や、ライン幅、ピッチに応じて異なるものと考えられる。SEMの撮像倍率が異なれば、撮像範囲IRや、生じ得る位置誤差、撮像範囲IR内に観察される単位パターン10の数が異なるため、判別図形の種類や配置の決定には、撮像倍率や解像度(分解能)が考慮されてもよい。
Note that the imaging magnification of the SEM is considered to vary depending on the width of the
(変形例)
続いて、図3を参照しながら、回路パターンの変形例について説明する。図3は、変形例の回路パターンを模式的に示す上面図である。
(Modification)
Next, a modification of the circuit pattern will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a top view schematically showing a circuit pattern of a modification.
図3(a)を参照すると、回路パターン121は、X方向に繰り返し配置された単位パターン10と、判別パターン16とを有している。判別パターン16は、判別図形16A,16B,16C,16Dを有しており、これらの判別図形16A~16Dは単位パターン10に対応して設けられている。判別図形16A~16Dは、それぞれ長さが異なるライン形状を有し、単位パターン10の空白領域BA(図1(a)参照)において、単位パターン10のライン10A,10Bから離間して配置されている。長さが異なるため、判別図形16A~16Dを区別することが可能であり、これにより、判別図形16A~16Dがそれぞれ配置された単位パターン10の判別が可能となる。
Referring to FIG. 3A, the
図3(b)を参照すると、回路パターン130は、X方向に繰り返し配置された単位パターン10と、判別パターン160とを有している。判別パターン16は、判別図形160A,160B,160C,160Dを有しており、これらの判別図形160A~160Dは単位パターン10に対応して設けられている。判別図形160A~160Dは、図3(a)に示した判別図形16A~16Dと同様に、それぞれ長さが異なるライン形状を有しており、単位パターン10の空白領域BA(図1(a)参照)に配置されている。しかし、判別図形160A~160Dは、単位パターン10のライン10Bに接続されている点で判別図形16A~16Dと異なる。このように単位パターン10に接続していても、長さの相違から判別図形16A~16Dを区別することが可能であり、これにより、判別図形160A~160Dがそれぞれ配置された単位パターン10の判別もまた可能となる。なお、配線パターンである単位パターン10に対して判別図形160A~160Dを接続すると、例えば浮遊容量などの回路定数がばらつき、ひいては半導体装置の動作にもばらつきが生じるおそれがある。したがって、回路定数等のばらつきによる影響が少ない場合に、判別図形160A~160Dを用いることが望ましい。
Referring to FIG. 3B, the
図3(c)に示すように、回路パターン131は、X方向に繰り返し配置された単位パターン10と、判別パターン140とを有している。判別パターン140は、判別図形140A,140B,140C,140Dを有し、これらは、図1(c)に示した判別図形14A~14Dとそれぞれ同じ形状を有している。しかしながら、判別図形14A~14Dが単位パターン10から離間しているのに対し、判別図形140A~140Dは、単位パターン10に接続している。この場合であっても、判別図形140A~140Dは、異なる形状を有しているため、区別することが可能であり、したがって、これらが付与された単位パターン10もまた判別可能となる。また、判別図形140A~140Dは、図3(b)に示した判別図形160A~160Dと同様に、回路定数等のばらつきによる影響の少ない場合に有用である。
As shown in FIG. 3C, the
次に、図4から図6までを参照しながら、回路パターンの他の変形例について説明する。これまで説明した回路パターン120,121,130,131においては、繰り返し配置された単位パターン10に対し、これらとは別個の判別パターン14,16,140,160がそれぞれ付与されていたのに対し、これ以降の変形例では、単位パターン10が変形されて判別パターンが形成される。
Next, another modification of the circuit pattern will be described with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. In the
図4(a)に示すとおり、単位パターン100は、Y方向に延びる複数のライン100Aと、ライン100Aよりも広い幅(X方向の長さ)を有するライン100Bとを有している。さらに、単位パターン100には接続部Cが設けられ、接続部Cにより2つのライン100Aが接続されている。すなわち、これらの2つのライン100Aは互いに電気的に導通する。このような単位パターン100が単に繰り返し配列されると、図4(b)に示す回路パターン110が形成される。図示のとおり、回路パターン110においては、破線L1及びL2で示すように、各単位パターン100の接続部CはY方向において同じ位置に配置される。
As shown in FIG. 4A, the
一方、変形例による回路パターン114においては、図4(c)に示すように、接続部C,C1,C2,C3が設けられている。接続部C1,C2は、接続部Cとほぼ同じ形状を有するものの、同図中の破線L1及びL2との相対位置から分かるように、接続部Cに対してY方向にそれぞれ異なる位置に配置されている。また、接続部C3は接続部C,C1,C2よりもY方向に長い。さらに、図中の右端の単位パターン100においては、2つの接続部C3が形成されている。回路パターン114における接続部C~C3は、位置かつ/又は形状の点で異なるため、互いに区別することが可能である。したがって、これらの接続部C~C3は、上述の判別図形14A等と同様の機能を有し得る。言い換えると、接続部C~C3により判別パターンが構成されている。すなわち、このように単位パターン100の一部(図示の例では接続部)の位置や形状を変更することによっても判別パターンが得られる。なお、そのような変更は、半導体装置の特性に影響を与えないように行われるべきことは言うまでもない。
On the other hand, in the
続いて、図5(a)を参照すると、単位パターン101は、Y方向に延びる複数のライン101Aと、ライン100Aよりも広い幅を有するライン101Bとを有している。ライン101Bには、2つの開口OPL及びOPUが形成されている。このような単位パターン101が単に繰り返し配列されると、図5(b)に示す回路パターン111が形成される。図示のとおり、回路パターン111においては、破線L3及びL4で示すように、各単位パターン101の2つの開口OPL及びOPUは、Y方向においてそれぞれ同じ位置に配置される。
Subsequently, referring to FIG. 5A, the
一方、変形例による回路パターン150においては、一つの単位パターン101(図中の左端)には、開口OPL及びOPUが配置されている一方、他の単位パターン101には異なる開口が配置されている。具体的には、同図中の左から2番目の単位パターン101のライン101Bには開口OPL1及びOPU1が配置されており、左から3番目の単位パターン101のライン101Bには開口OPL2及びOPU2が配置されており、左から4番目の単位パターン101のライン101Bには開口OPL3及びOPU3が配置されており、左から5番目の単位パターン101のライン101Bには開口OPL4及びOPU4が配置されており、左から6番目の単位パターン101のライン101Bには開口OPL5及びOPU5が配置されており、一番右側の単位パターン101のライン101Bには開口OPL6、開口OPM、及びOPU6が配置されている。
On the other hand, in the
破線L3から分かるように、開口OPUに対して、開口OPU1と開口OPU2はY方向に同じ位置に配置されている一方、開口OPLに対しては、開口OPL1と開口OPL2は図中の下側にずれて配置されている。しかも、開口OPL2は、開口OPL1よりも下側に大きくずれている。また、破線L4から分かるように、開口OPLに対して、開口OPL3と開口OPL4はY方向に同じ位置に配置されている一方、開口OPUに対しては、開口OPU3と開口OPU4は図中の上側にずれて配置されている。しかも、開口OPU4は開口OPU3よりも上側に大きくずれている。以上のような配置の相違により、開口OPLと開口OPUの組み合わせ、開口OPLxと開口OPUx(xは1~4の整数)の組み合わせがそれぞれ区別され得る。 As can be seen from the dashed line L3, the openings OPU1 and OPU2 are arranged at the same position in the Y direction with respect to the opening OPU, while the openings OPL1 and OPL2 are arranged at the lower side of the drawing with respect to the opening OPL. are staggered. Moreover, the opening OPL2 is largely shifted downward from the opening OPL1. Further, as can be seen from the dashed line L4, the openings OPL3 and OPL4 are arranged at the same position in the Y direction with respect to the opening OPL, while the openings OPU3 and OPU4 are arranged at the upper side in the drawing with respect to the opening OPU. are placed out of alignment. Moreover, the opening OPU4 is largely shifted upward from the opening OPU3. Due to the difference in arrangement as described above, combinations of apertures OPL and apertures OPU and combinations of apertures OPLx and apertures OPUx (where x is an integer of 1 to 4) can be distinguished.
また、開口OPU5は、その下端の位置が開口OPUの下端の位置とY方向に同じであるものの、上端の位置は開口OPUの上端の位置よりも図中の下側にずれている。すなわち、開口OPU5は開口OPUよりもY方向に短い。これによっても、上述の開口の組み合わせに対して、開口OPL5と開口OPU5の組み合わせを区別することが可能である。開口OPL6、開口OPM、及び開口OPU6の組み合わせもまた他の組み合わせと区別可能である。すなわち、形状かつ/又は位置の相違により、これらの開口の組み合わせは上述の判別図形14A等と同様の機能を有することができ、これらにより判別パターンが構成されていることになる。 Also, the position of the lower end of the opening OPU5 is the same as the position of the lower end of the opening OPU in the Y direction, but the position of the upper end is shifted downward in the figure from the position of the upper end of the opening OPU. That is, the opening OPU5 is shorter in the Y direction than the opening OPU. This also makes it possible to distinguish the combination of the apertures OPL5 and OPU5 from the combination of apertures described above. The combination of aperture OPL6, aperture OPM, and aperture OPU6 is also distinguishable from other combinations. That is, due to the difference in shape and/or position, the combination of these openings can have the same function as the discrimination graphic 14A, etc., and these constitute the discrimination pattern.
また、図6(a)を参照すると、単位パターン102は、Y方向に延びる複数のライン102Aと、2つのライン102Bとを有している。ライン102Bは、分断部DPを介して対向し、ともにY方向に延びている。このような単位パターン102が単に繰り返し配列されると、図6(b)に示す回路パターン112が形成される。図示のとおり、回路パターン112においては、破線L5及びL6で示すように、各単位パターン102の分断部DPはY方向において同じ位置に配置される。
Also, referring to FIG. 6A, the
一方、変形例による回路パターン161においては、図6(c)に示すように、分断部DP,DP1,DP2,DP3,DP4が設けられている。分断部DP1,DP2は、Y方向に沿って分断部DPとほぼ同じ長さを有するものの、同図中の破線L5及びL6との相対位置から分かるように、分断部DPに対してY方向にそれぞれ異なる位置に配置されている。また、分断部DP3は、分断部DP,DP1,DP2に比べてY方向に長い。さらに、図中の右端の単位パターン100においては、2つの分断部DP4が形成されている。回路パターン161における分断部DP~DP4は、位置かつ/又は形状の点で異なるため、互いに区別することが可能である。したがって、これらの分断部DP~DP4は、上述の判別図形14A等と同様の機能を有することができ、分断部DP~DP4により判別パターンが構成されている。
On the other hand, in the
なお、これまで単位パターンのX方向への繰り返し配置に着目したが、Y方向に長く延びた単位パターンがX方向に繰り返し配置されている場合もある。このような場合には、図7に示すように、一連の判別パターンをY方向に所定の間隔を空けて配置してもよい。図7は、図4(a)に示した単位パターン100がY方向に比較的長く延びている場合の回路パターンを模式的に示す上面図である。図示のとおり、回路パターン170には、X方向に延びる破線L7及びL8にほぼ沿うようにそれぞれ周期的に配列される2列の接続部C,C1,C2,C3が設けられている。ここで、2つの列の間隔(破線L7とL8の間隔)は、例えば、SEMによる撮像範囲IRや、die-to-die方式による位置誤差を考慮して決定されてよい。
Although attention has been focused on the repeated arrangement of unit patterns in the X direction, there are cases where unit patterns elongated in the Y direction are repeatedly arranged in the X direction. In such a case, as shown in FIG. 7, a series of discrimination patterns may be arranged at predetermined intervals in the Y direction. FIG. 7 is a top view schematically showing a circuit pattern when the
(その他の変形例)
これまで、配線で形成された単位パターンが繰り返し配置された場合について説明したが、これに限らず、ビアや貫通コンタクトで形成された単位パターンが繰り返し配置されている場合にも本実施形態は適用可能である。以下、図8を参照しながら、例えば絶縁膜に設けられるビアや貫通コンタクトのためのホールで単位パターンが形成され、これが繰り返し配置されている場合を例にとり、更なる変形例について説明する。図8は、更なる変形例の回路パターンを説明する説明図である。
(Other modifications)
So far, the case where unit patterns formed by wiring are repeatedly arranged has been described, but the present embodiment is not limited to this, and can also be applied to the case where unit patterns formed by vias and through contacts are repeatedly arranged. It is possible. Hereinafter, with reference to FIG. 8, a further modified example will be described, taking as an example a case where unit patterns are formed by vias and through-contact holes provided in an insulating film and arranged repeatedly, for example. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a circuit pattern of a further modified example.
図8(a)を参照すると、配線104Aと、これよりも幅が広い配線104Bとを含む配線パターン104が形成されている。配線104A,104Bは、例えばCuなどの金属や導電性の多結晶シリコンにより形成され得る。図8(a)のA-A線に沿った断面図である図8(b)に示すように、配線104B(配線104Aも同様)は、絶縁膜51上に形成されており、これらを覆うように絶縁膜53が形成されている。すなわち、配線104A,104Bは下層配線であり、図8(a)は、絶縁膜53の材料や厚さ次第では、絶縁膜53を通してその形状が視認され得る配線104A,104Bを示している。
Referring to FIG. 8(a), a
図8(a)及び8(b)に示すように、絶縁膜53を貫通して配線104Bに至る複数のホールHが形成されており、これらの底面には配線104Bが露出している。これらのホールHは、例えばフォトリソグラフィー工程及びエッチング工程により形成され得る。また、後にホールHに例えばCuなどの金属を埋め込むことにより、配線104Bに接続するビア(又はコンタクト)が形成されることとなる。
As shown in FIGS. 8A and 8B, a plurality of holes H are formed through the insulating
図8(a)に示すように、複数のホールHは、2つのホール群GH1,GH2にグループ分けされている。ホール群GH1は5つのホールHを有し、これらは略五角形状に配置されている。詳細には、5つのホールHのうちの3つが、底辺がX方向に延びる二等辺三角形の頂点に配置されている。その底辺の両端の頂点に配置された2つのホールHに対してY方向にずれた位置に、残りの2つが配置されている。ホール群GH2もまた5つのホールHを有し、これらもホール群GH1のホールHと同様な略五角形状に配置されている。ただし、図示の例では、ホール群GH1のホールHと、ホール群GH2のホールHとは、X軸に対して対称に配置されている。 As shown in FIG. 8A, the plurality of holes H are grouped into two hole groups GH1 and GH2. The hole group GH1 has five holes H, which are arranged in a substantially pentagonal shape. Specifically, three of the five holes H are arranged at the vertices of an isosceles triangle whose base extends in the X direction. The remaining two are arranged at positions shifted in the Y direction with respect to the two holes H arranged at the vertices of both ends of the base. The hole group GH2 also has five holes H, which are also arranged in a substantially pentagonal shape similar to the holes H of the hole group GH1. However, in the illustrated example, the holes H of the hole group GH1 and the holes H of the hole group GH2 are arranged symmetrically with respect to the X-axis.
このような一対のホール群GH1,GH2を単位パターンGH(図8(a))とし、単位パターンGHが、下層の配線パターン104に併せてX方向に繰り返し配置されると、図8(c)に示すように、回路パターン141が形成されることとなる。この場合、ホールHが同様に配列される単位パターンGHが繰り返し配列されているため、図2を参照しながら説明した回路パターン12と同様に、絶縁膜53上にパーティクル等の欠陥が観察されたとしても、その位置を設計データ上で特定するのは容易ではない。
Such a pair of hole groups GH1 and GH2 is used as a unit pattern GH (FIG. 8(a)). , a
なお、絶縁膜53上のパーティクル等の欠陥を観察する際には、絶縁膜53の材料や厚さ次第では、絶縁膜53を通して配線104A,104Bも認識され得るが、これらを含む配線パターン104もまた繰り返し配列されているため、配線104A,104Bの位置から、パーティクル等の欠陥の設計データ上での位置を特定するのもまた容易ではない。また、絶縁膜53が厚い場合等は、配線104A,104Bの形状は認識できない。
When observing defects such as particles on the insulating
一方、図8(d)を参照すると、本変形例の回路パターン151においては、図8(c)等におけるホール群GH2の代わりに、ホール群GH21,GH22,GH23,GH24,GH25がホール群GH1と対をなすように設けられている。ホール群GH21~GH25は、ホール群HG2と同様に5つのホールHを有するものの、その配置が異なっている。詳細には、ホール群GH21~GH25では、ホールHが略五角形状にではなく、X-Y平面における2行3列のマトリックスの6箇所の配置位置のうち、1箇所を除いた5箇所にホールHが配置される。そして、その1箇所の位置がホール群GH21~GH25においてそれぞれ異なっている。より詳細には、ホールHが配置されない当該1箇所は、ホール群GH21,GH22,GH23,GH24,GH25のそれぞれにおいて、1行3列、1行2列、1行1列、2行1列、2行2列の位置に相当する。このような配置の相違により、ホール群GH21~GH25は上述の判別図形14A等と同様の機能を有することができ、単位パターンGHの変形により判別パターンが構成されていると言うことができる。
On the other hand, referring to FIG. 8D, in the
また、上述のとおり、配線104A,104Bは、絶縁膜53を通しては明瞭に認識するのが容易でないため、仮に配線104A,104Bに所定の判別パターンを付与したとしても、その判別パターンにより、絶縁膜53上の欠陥の設計データ上での位置を特定することもまた容易ではない。これに対し、ホールHの場合は、その底面に露出する配線104A,104Bは、SEM等により明確に認識できるため、欠陥の設計データ上での位置の特定が容易化される。
Further, as described above, it is not easy to clearly recognize the
なお、各ホール群GH21~GH25のように配置はそれぞれ異なっていても、ホールHの数は同じであるため、ホールHが金属で埋め込まれて形成されるビア等と配線104Bと間の電気抵抗は、いずれの配置においても略同一とすることができる。また、それぞれ5つのホールHを有するホール群GH1,GH2を例示したが、ホールHの数は5つに限定されることなく、SEM等の観察装置における撮像範囲や撮像倍率、die-to-die方式による位置誤差を考慮し、適宜決定されてよい。さらに、図8(c)に示したホール群GH2の代わりに、ホールHの配置がそれぞれ異なるホール群GH21~GH25を用いたが、ホール群GH1に代わって、ホールHの配置がそれぞれ異なる複数のホール群を用いてもよい。さらにまた、図8(d)において、例えばホール群GH21とホール群GH1とをY方向(図中の上下方向)に入れ替え、ホール群GH24とホール群GH1とをY方向に入れ替えてもよい。すなわち、図8(c)における単位パターンGHに含まれるホール群GH1とホール群GH2のいずれか一方(又は双方)にてホールHの配置を変えてもよい。 Even if the hole groups GH21 to GH25 are arranged differently, the number of holes H is the same. can be substantially the same in any arrangement. Further, although the hole groups GH1 and GH2 each having five holes H are illustrated, the number of holes H is not limited to five, and the imaging range, imaging magnification, die-to-die It may be determined appropriately in consideration of the positional error due to the method. Furthermore, instead of the hole group GH2 shown in FIG. A group of holes may be used. Furthermore, in FIG. 8D, for example, the hole group GH21 and the hole group GH1 may be interchanged in the Y direction (vertical direction in the drawing), and the hole group GH24 and the hole group GH1 may be interchanged in the Y direction. That is, the arrangement of the holes H may be changed in either one (or both) of the hole group GH1 and the hole group GH2 included in the unit pattern GH in FIG. 8(c).
また、絶縁膜53上にホールHが形成された後に、欠陥等の観察(検査)を行う場合について説明したが、ホールHに金属(例えばCu)を埋め込み、ビア等を形成した後に、欠陥等の観察を行ってもよい。この場合であっても、上述のとおり、ホール群GH21~GH25に基づき、基板上の欠陥位置を設計データ上で特定することができる。また、上述のとおり、回路パターン120等は、トレンチ等が金属などの導電材料で埋め込まれて形成されるが、導電材料を埋め込む前のトレンチ(溝)等が形成された後に、欠陥等を観察してもよい。すなわち、観察対象の回路パターンは、配線やビア等だけに限らず、ホールや溝であってもよい。なお、図8では、ホールの底面が層間絶縁膜と異なる材料である場合を用いて説明した。しかしながら、SEM画像は表面の凹凸観察に優れているため、ホールや溝の底面が他の領域の材料と同じ場合であっても、SEM画像上でホールや穴の位置を認識することは可能である。
Also, the case of observing (inspecting) defects and the like after the holes H are formed on the insulating
次に、同一の形状を有する複数の単位パターンが一方向に繰り返して配列されて形成される回路パターンが設けられる半導体装置について説明する。図9は、NANDメモリの構成を模式的に示すブロック図であり、図10は、DRAMメモリの構成を模式的に示すブロック図であり、図11は、撮像素子の構成を模式的に示すブロック図である。 Next, a semiconductor device provided with a circuit pattern formed by repeatedly arranging a plurality of unit patterns having the same shape in one direction will be described. 9 is a block diagram schematically showing the configuration of a NAND memory, FIG. 10 is a block diagram schematically showing the configuration of a DRAM memory, and FIG. 11 is a block diagram schematically showing the configuration of an imaging element. It is a diagram.
図9を参照すると、半導体記憶装置としてのNANDメモリNMは、コア部COR、入出力部IO、及び周辺回路PERを含む。コア部CORには、メモリセルアレイMCA、ロウデコーダRD、及びセンスアンプSAが設けられ、メモリセルアレイMCAには、複数のメモリセルをそれぞれ含む複数のブロックBLK(BLK0、BLK1、BLK2、…)が設けられている。詳細には、ブロックBLKの各々は複数のストリングユニットSU(SU0、SU1、SU2、…)を有し、ストリングユニットSUは複数のNANDストリングNSを有し、NANDストリング内ではメモリセルが直列に接続されている。 Referring to FIG. 9, a NAND memory NM as a semiconductor memory device includes a core section COR, an input/output section IO, and a peripheral circuit PER. A memory cell array MCA, a row decoder RD, and a sense amplifier SA are provided in the core section COR, and a plurality of blocks BLK (BLK0, BLK1, BLK2, . . . ) each including a plurality of memory cells are provided in the memory cell array MCA. It is Specifically, each block BLK has a plurality of string units SU (SU0, SU1, SU2, . It is
メモリセルアレイMCAには複数のワード線WLと複数のビット線BLが設けられている(図中では、一つのワード線と一つのビット線を示している)。複数のワード線WLはX方向に延び、ロウデコーダRDに接続されている。また、複数のワード線WLの各々は、対応するブロックBLKにおいて、個々のストリングユニットSUの複数のNANDストリングNSのうちのn番目のメモリセルに共通に接続される。一方、複数のビット線BLはY方向に延び、センスアンプSAに接続されている。また、複数のビット線BLのうちの一つのビット線BLは、複数のブロックBLK間におけるm番目のNANDストリングNSに共通に接続される。複数のワード線WLと複数のビット線BLとのそれぞれが交差する点にメモリセル配置されている。 A plurality of word lines WL and a plurality of bit lines BL are provided in the memory cell array MCA (one word line and one bit line are shown in the figure). A plurality of word lines WL extend in the X direction and are connected to row decoders RD. Also, each of the plurality of word lines WL is commonly connected to the n-th memory cell of the plurality of NAND strings NS of each string unit SU in the corresponding block BLK. On the other hand, a plurality of bit lines BL extend in the Y direction and are connected to sense amplifiers SA. Also, one bit line BL among the plurality of bit lines BL is commonly connected to the m-th NAND string NS between the plurality of blocks BLK. Memory cells are arranged at intersections of a plurality of word lines WL and a plurality of bit lines BL.
ロウデコーダRDは、NANDメモリNMの外部の所定の制御部から受信したブロックアドレスをデコードし、ブロックBLKと、そのブロックBLK内のワード線WLとを選択する。センスアンプSAは、データのリード時には、メモリセルからリードしたデータをセンスして増幅する。そして、必要に応じてリードデータを所定の制御部へ出力する。またデータのプログラム時には、所定の制御部から受信したライトデータをメモリセルに転送する。 The row decoder RD decodes a block address received from a predetermined control section outside the NAND memory NM, and selects a block BLK and a word line WL within that block BLK. The sense amplifier SA senses and amplifies the data read from the memory cell when reading data. Then, it outputs the read data to a predetermined control unit as needed. When programming data, write data received from a predetermined control unit is transferred to the memory cells.
入出力部IOは、所定の制御部との間で種々のコマンドやデータの送受信を行う。入出力部IOは、例えば、データ入出力端子DQ0~DQ7、トグル信号入出力端子DQS,/DQS、外部制御端子/CEn,CLE,ALE,/WE,RE,/REを有し、これらの端子に対応した信号を外部のコントローラから受信する。周辺回路PERは、シーケンサSEQ、チャージポンプCHP、レジスタREG、及びドライバDRVを備える。ドライバDRVは、データのプログラム、リード、及びイレースに必要な電圧をロウデコーダRDやセンスアンプSAに供給する。この電圧が、メモリセルアレイMCA内の各種配線に印加される。チャージポンプCHPは、外部から与えられる電源電圧を昇圧して、必要な電圧をドライバDRVに供給する。レジスタREGは、種々の信号を保持する。例えば、データのプログラムやイレース動作のステータスを保持し、これによって所定の制御部に動作が正常に完了したか否かを通知する。シーケンサSEQは、NANDメモリNM全体の動作を制御する。 The input/output unit IO transmits and receives various commands and data to and from a predetermined control unit. The input/output unit IO has, for example, data input/output terminals DQ0 to DQ7, toggle signal input/output terminals DQS, /DQS, and external control terminals /CEn, CLE, ALE, /WE, RE, /RE. A signal corresponding to is received from an external controller. The peripheral circuit PER has a sequencer SEQ, a charge pump CHP, a register REG, and a driver DRV. The driver DRV supplies voltages necessary for programming, reading and erasing data to the row decoder RD and the sense amplifier SA. This voltage is applied to various wirings in the memory cell array MCA. The charge pump CHP boosts an externally applied power supply voltage to supply a necessary voltage to the driver DRV. A register REG holds various signals. For example, it holds the status of data program or erase operation, and thereby notifies a predetermined control unit whether the operation has been completed normally. The sequencer SEQ controls the operation of the entire NAND memory NM.
以上のようなNANDメモリNMでは、メモリセルアレイMCA内に、メモリセルを構成するトランジスタや、ワード線WL、ビット線BLを始めとする種々の回路要素が同一の回路レイアウトで周期的に配置されている。このため、各ワード線WLが接続されるロウデコーダRDにおいても、複数のワード線WLやその他の配線により同一の形状を有する単位パターンが一方向に繰り返して配列されて形成されることとなる。複数のビット線BLが接続されるセンスアンプSAにおいても同様である。上述の回路パターン120等は、このようなロウデコーダRDやセンスアンプSAに対して適用することができる。
In the NAND memory NM as described above, various circuit elements such as transistors constituting memory cells, word lines WL, and bit lines BL are periodically arranged in the same circuit layout in the memory cell array MCA. there is Therefore, in the row decoder RD to which each word line WL is connected, unit patterns having the same shape are repeatedly arranged in one direction by a plurality of word lines WL and other wirings. The same applies to sense amplifier SA to which a plurality of bit lines BL are connected. The
次に、図10を参照すると、半導体記憶装置としてのDRAMメモリ80はメモリセルアレイMAを含む。メモリセルアレイMAは、複数のワード線WLと複数のビット線BLを有し、これらの交点にメモリセルMCが配置されている。ワード線WLはロウデコーダ83Rによって選択され、ビット線BLはカラムデコーダ83Cによって選択される。また、DRAMメモリ80には、コマンドアドレス端子T1、クロック端子T2、データ端子T3、及び電源端子T4、T5が設けられている。クロック端子T2にはクロック信号CK、/CKが入力される。電源端子T5には電源電圧が供給され、電源電圧は更に内部電圧発生回路88に供給される。内部電圧発生回路88は、電源電圧に基づいて各種の内部電圧を発生し、端子ITから各部に対して出力する。なお、図10においては、説明の便宜上、DRAMメモリに設けられるリフレッシュ回路等は省略している。
Next, referring to FIG. 10, a
コマンドアドレス端子T1には、外部からアドレス信号及びコマンド信号が入力される。コマンドアドレス端子T1に入力されたアドレス信号は、コマンドアドレス入力回路81を介してアドレスデコーダ82Aに供給される。アドレスデコーダ82Aは、アドレス信号ASをロウデコーダ83R又はカラムデコーダ83Cに供給する。一方、コマンドアドレス端子T1に入力されたコマンド信号は、コマンドアドレス入力回路81を介してコマンドデコーダ82Cに供給される。コマンドデコーダ82Cは、入力したコマンド信号をデコードすることによって種々の内部コマンド信号を生成する。内部コマンド信号には、アクティブ信号ATSやカラム信号CSなどが含まれる。
An address signal and a command signal are input from the outside to the command address terminal T1. The address signal input to the command address terminal T1 is supplied to the
アクティブ信号ATSは、コマンド信号がアクティブコマンドである場合に活性化される。アクティブ信号ATSが活性化されると、アドレスデコーダ82Aからアドレス信号ASがロウデコーダ83Rに供給される。これにより、当該アドレス信号ASにより指定されたワード線WLが選択される。カラム信号CSは、コマンド信号がリードコマンド又はライトコマンドである場合に活性化される。カラム信号CSが活性化されると、アドレスデコーダ82Aからアドレス信号ASがカラムデコーダ83Cに供給される。これにより、当該アドレス信号ASにより指定されたビット線BLが選択される。
Active signal ATS is activated when the command signal is an active command. When the active signal ATS is activated, the address signal AS is supplied from the
したがって、アクティブコマンド及びリードコマンドが入力されると、アドレス信号ASにより指定されたワード線WL及びビット線BLで特定されるメモリセルMCからリードデータが読み出される。リードデータは、リードライトアンプ84、入出力回路85及びデータ端子T3を介してデータ端子T3から外部に出力される。一方、アクティブコマンド及びライトコマンドが入力され、データ端子T3にライトデータが入力されると、アドレス信号ASにより指定されたワード線WL及びビット線BLで特定されるメモリセルアレイMAに対して、データ端子T3、入出力回路85及びリードライトアンプ15を介してライトデータが供給され、書き込まれる。
Therefore, when an active command and a read command are input, read data is read from the memory cell MC specified by the word line WL and bit line BL specified by the address signal AS. The read data is output to the outside from the data terminal T3 via the read/
以上のようなDRAMメモリ80では、メモリセルアレイMA内に、メモリセルを構成するトランジスタや、ワード線WL、ビット線BLを始めとする種々の回路要素が同一の回路レイアウトで周期的に配置されている。このため、各ワード線WLが接続されるロウデコーダ83Rにおいても、複数のワード線WLやその他の配線により同一の形状を有する単位パターンが一方向に繰り返して配列されて形成されることとなる。複数のビット線BLカラムデコーダ83Cにおいても同様である。上述の回路パターン120等は、このようなロウデコーダ83Rやカラムデコーダ83Cに対して適用することができる。
In the
次いで、図11を参照すると、イメージセンサ90は、画素アレイPAと周辺回路を有し、周辺回路には、行走査回路91、カラム処理回路92、列走査回路93、システム制御部94、及び信号処理部96が含まれる。
Next, referring to FIG. 11, the
画素アレイPAは複数の画素PXLを有する。これらの画素PXLは、行方向及び列方向に、2次元格子状に配置されている。ここで、行方向とは図面中の横方向をいい、列方向とは図面中の縦方向をいう。各画素PXLは、受光した光量に応じた電荷を生成しかつ蓄積する光電変換素子を有する。各画素PXLの光入射面には、所定のフィルタが設けられてよい。そのようなフィルタは、例えばベイヤフィルタであってよい。 The pixel array PA has multiple pixels PXL. These pixels PXL are arranged in a two-dimensional lattice in the row direction and the column direction. Here, the row direction refers to the horizontal direction in the drawing, and the column direction refers to the vertical direction in the drawing. Each pixel PXL has a photoelectric conversion element that generates and accumulates charges according to the amount of light received. A predetermined filter may be provided on the light incident surface of each pixel PXL. Such a filter may for example be a Bayer filter.
画素アレイPAでは、行方向に並ぶ画素PXLに対して画素駆動線PDLが共通に接続され、列方向に並ぶ画素PXLに対して垂直信号線VSLが共通に接続されている。画素駆動線PDLは一端部で行走査回路91に接続される。行走査回路91は、画素からの信号読み出し駆動を行うための駆動信号を生成し、画素駆動線PDLを通して、画素アレイPAのすべての画素PDLを同時に、又は行単位等で駆動する。
In the pixel array PA, the pixels PXL arranged in the row direction are commonly connected to the pixel drive line PDL, and the pixels PXL arranged in the column direction are commonly connected to the vertical signal line VSL. One end of the pixel drive line PDL is connected to the
行走査回路91によって駆動される画素PDLから出力される信号は、行方向に並ぶ画素PDSごとに垂直信号線VSLの各々を通してカラム処理回路92に入力される。カラム処理回路92は、垂直信号線VSLを通して入力した信号に対して所定の信号処理を行って画素信号を生成するとともに、その画素信号を一時的に保持することができる。例えば、カラム処理回路92は、ノイズ除去処理や、アナログ-デジタル変換(AD変換)処理などを行う。AD変換により得られたデジタル信号は、信号処理部96に出力される。列走査回路93は、カラム処理回路92の画素列に対応する読出し回路を順番に選択する。この列走査回路93による選択走査により、カラム処理回路92において画素回路ごとに信号処理された画素信号が順番に出力される。
A signal output from the pixel PDL driven by the
システム制御部94は外部のコントローラを介してシステムクロックSYSCLK信号等を受信する。システム制御部94はタイミングジェネレータなどを含み、これにより生成された各種のタイミング信号に基づき、行走査回路91、カラム処理回路92、及び列走査回路93などを駆動する。信号処理部96は、少なくとも演算処理機能を有し、カラム処理回路92から出力される画素信号に対して演算処理等の種々の信号処理を行う。なお、信号処理部96から出力されたデジタル信号は画像処理部へ出力され、そこで所定の処理が行われて、所定のディスプレイに画像を表示するための画像信号が生成される。
A
以上のように構成されるイメージセンサ90では、画素アレイPA内に、光電変換素子を構成する例えばフォトダイオードや、画素駆動線PDL、垂直信号線VSLを始めとする種々の回路要素が同一の回路レイアウトで周期的に配置されている。このため、各画素駆動線PDLが接続される行走査回路91においても、複数の画素駆動線PDLやその他の配線により同一の形状を有する単位パターンが一方向に繰り返して配列されて形成されることとなる。複数の垂直信号線VSLが接続されるカラム処理回路92においても同様である。上述の回路パターン120等は、このような行走査回路91やカラム処理回路92、さらにはカラム処理回路92に接続される列走査回路93に対して適用することができる。
In the
なお、上述のNANDメモリ、DRAM、撮像素子に限らず、FPGA(フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ)やクロスポイントメモリなどにおいても同一の形状を有する単位パターンが一方向に繰り返して配列されて形成される回路パターンが設けられる場合がある。また、上述のNANDメモリNMにおけるロウデコーダRDやセンスアンプSAのうちの一方に相当する回路を有する半導体デバイスであっても、その回路に対して上述の回路パターン120等を適用することが可能である。
Note that unit patterns having the same shape are repeatedly arranged in one direction not only in the above-described NAND memory, DRAM, and image sensor, but also in FPGA (Field Programmable Gate Array), cross-point memory, and the like. circuit patterns may be provided. Further, even in a semiconductor device having a circuit corresponding to one of the row decoder RD and the sense amplifier SA in the NAND memory NM, the
本発明のいくつかの実施形態(変形例)を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments (variations) of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
なお、本明細書においては欠陥としてパーティクルPCLを例示したが、これに限らず、単位パターンが繰り返し配列された回路パターンにおける、例えばエッチング時に発生し得る配線の断線や短絡などの欠陥を特定する場合に実施形態による回路パターンは有用である。 In this specification, the particle PCL is exemplified as a defect, but the present invention is not limited to this, and is used to identify defects such as wiring disconnection and short circuit that may occur during etching in a circuit pattern in which unit patterns are repeatedly arranged. Circuit patterns according to embodiments are useful.
1…半導体装置、10,100,101,102…単位パターン、114,120,121,130,131,150,161,170…回路パターン、14,16,140,160…判別パターン、C,C1,C2,C3…接続部、OPL,OPL1~OPL6,OPU,OPU1~OPU6,OPM…開口、DP,DP1,DP2,DP3…分断部。
Claims (12)
前記回路パターン内に設けられ、前記単位パターンの判別を可能にする判別パターンと
を含む、半導体装置。 a circuit pattern including a plurality of unit patterns repeatedly arranged in at least one direction;
and a discrimination pattern provided in the circuit pattern to enable discrimination of the unit pattern.
前記回路パターンを観察する工程と
を含む、半導体装置の製造方法。 forming a circuit pattern including a plurality of unit patterns repeatedly arranged in at least one direction and provided with a discrimination pattern that enables discrimination of the unit pattern;
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: observing the circuit pattern.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021032632A JP2022133756A (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
TW110118271A TWI809398B (en) | 2021-03-02 | 2021-05-20 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
CN202110684000.8A CN115000047A (en) | 2021-03-02 | 2021-06-21 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
US17/412,022 US20220285284A1 (en) | 2021-03-02 | 2021-08-25 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021032632A JP2022133756A (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022133756A true JP2022133756A (en) | 2022-09-14 |
Family
ID=83018212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021032632A Pending JP2022133756A (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220285284A1 (en) |
JP (1) | JP2022133756A (en) |
CN (1) | CN115000047A (en) |
TW (1) | TWI809398B (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220343492A1 (en) * | 2021-04-27 | 2022-10-27 | Prosemi Co., Ltd. | Detection pattern unit for a semiconductor device, and method and system for detecting a pattern on a semiconductor device using the detection pattern unit |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7737440B2 (en) * | 2008-10-27 | 2010-06-15 | Hermes Microvision, Inc. | Test structure for charged particle beam inspection and method for fabricating the same |
CN204407323U (en) * | 2015-02-25 | 2015-06-17 | 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 | The dummy pattern of integrated circuit and semiconductor integrated circuit |
JP2020136426A (en) * | 2019-02-18 | 2020-08-31 | キオクシア株式会社 | Semiconductor chip |
-
2021
- 2021-03-02 JP JP2021032632A patent/JP2022133756A/en active Pending
- 2021-05-20 TW TW110118271A patent/TWI809398B/en active
- 2021-06-21 CN CN202110684000.8A patent/CN115000047A/en active Pending
- 2021-08-25 US US17/412,022 patent/US20220285284A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI809398B (en) | 2023-07-21 |
CN115000047A (en) | 2022-09-02 |
TW202236583A (en) | 2022-09-16 |
US20220285284A1 (en) | 2022-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20170373084A1 (en) | Memory device having vertical structure | |
JP2017163114A (en) | Semiconductor storage device | |
TWI733300B (en) | Semiconductor memory device | |
TWI750747B (en) | Semiconductor memory device | |
JP2020047810A (en) | Semiconductor storage and manufacturing method thereof | |
US20210288058A1 (en) | Semiconductor memory device | |
CN110751967B (en) | Semiconductor memory and method for manufacturing the same | |
JP4764142B2 (en) | Semiconductor memory device | |
US11837293B2 (en) | Memory device including pass transistor circuit | |
US20200091133A1 (en) | Memory circuit layout method | |
US20220285284A1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
US20210066338A1 (en) | Semiconductor memory device | |
JP2019212350A (en) | Semiconductor memory | |
US20220223607A1 (en) | Semiconductor memory device | |
US11967390B2 (en) | Apparatus with circuit-locating mechanism | |
US11616072B2 (en) | Semiconductor memory device | |
TW202111956A (en) | Semiconductor device and manufacturing method of the same | |
TWI820571B (en) | Measuring device and measuring program | |
KR102720480B1 (en) | Device having a circuit positioning mechanism | |
JP2011029405A (en) | Position identification mark and semiconductor integrated circuit | |
KR100823820B1 (en) | Nonvolatile semiconductor memory | |
KR100653991B1 (en) | Exposure system and method for manufacturing active region of the semiconductor memory device by using it | |
JP2023031464A (en) | memory device | |
JP2022050227A (en) | Semiconductor memory device | |
JP2010009656A (en) | Semiconductor memory device |